Коррозия стали ЭП-823 (16Х12МВСФБР) в условиях высокотемпературной обработки ОЯТ
- Авторы: Карфидов Э.А.1, Никитина Е.В.1, Мазанников М.В.1, Потапов А.М.1, Дедюхин А.Е.1
-
Учреждения:
- Институт высокотемпературной электрохимии УрО РАН
- Выпуск: № 6 (2024)
- Страницы: 581-595
- Раздел: Статьи
- URL: https://rjraap.com/0235-0106/article/view/661954
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0235010624060014
- ID: 661954
Цитировать
Аннотация
Изучено коррозионное поведение стали ЭП-823 при высокотемпературной обработке (ВТО) азотом. Установлено, что в азоте при температурах 650–800°С сталь подвергается лишь незначительной поверхностной коррозии. Показано, что происходит незначительное изменение поверхностного состава и структуры стали, не оказывающее существенного влияния на процессы переработки модельного отработавшего ядерного топлива (ОЯТ). Показано, что на поверхности материала протекают процессы взаимодействия некоторых электроотрицательных компонентов ферритно-мартенситной стали с компонентами газовой фазы – азотом и примесным кислородом с образованием включений нитридных и оксидных соединений хрома и марганца различного стехиометрического состава. Процесс лимитируется диффузией этих компонентов из объема сплава на поверхность. Скорости коррозии стали ЭП-823 при температурах 650 и 800°С составили при 12 –часовой выдержке 0.104 и 0.241 мм/год, а при 84-часовой выдержке 0.013 и 0.02 мм/год соответственно. Характер разрушения поверхности образцов сплошной неравномерный, отчетливо наблюдается локализация коррозии на границах зерен стали, что связано с образованием вторичных фаз вдоль границ зерен. В процессе ВТО происходит значительная сенсибилизация стали, по границам зерен наблюдается цепочечное выделение вторичных фаз, что приводит к развитию межкристаллитной коррозии. Сделаны выводы об изменении структуры материала в ходе высокотемпературного воздействия и определен характер коррозионного поражения материала; на основании результатов рентгенофлуоресцентного анализа сделаны выводы о составе продуктов коррозии стали ЭП-823.
Ключевые слова
Об авторах
Э. А. Карфидов
Институт высокотемпературной электрохимии УрО РАН
Автор, ответственный за переписку.
Email: neekeetina@mail.ru
Россия, Екатеринбург
Е. В. Никитина
Институт высокотемпературной электрохимии УрО РАН
Email: neekeetina@mail.ru
Россия, Екатеринбург
М. В. Мазанников
Институт высокотемпературной электрохимии УрО РАН
Email: neekeetina@mail.ru
Россия, Екатеринбург
А. М. Потапов
Институт высокотемпературной электрохимии УрО РАН
Email: neekeetina@mail.ru
Россия, Екатеринбург
А. Е. Дедюхин
Институт высокотемпературной электрохимии УрО РАН
Email: neekeetina@mail.ru
Россия, Екатеринбург
Список литературы
- Озеряная И.H., Залазинский Г.Г., Смирнов M.B., Финкельштейн C.Д., Шаманова H.Д. Коррозия молибдена в расплавленном хлориде натрия в присутствии углерода // Защита металлов. 1975. № 1. C. 66-68.
- Кузнецов В.А., Ялунина Г.В. Основы метрологии. М.: ИМК Издательство стандартов, 2001.
- ГОСТ Р 8.736-2011. Государственная система обеспечения единства измерений. Измерения прямые многократные. Методы обработки результатов измерений. Основные положения, 2011.
- Borisov V.M., Trofimov V.N., Kuz’menko V.A., Sapozhkov A.Yu., Mikhailov V.B., Yakushkin A.A., Cherkovets V.E. Laser plasma methods for improving the corrosion resistance of EP-823 steel fuel-element cladding at 650–720°C // Atomic Energy. 2017. 121. № 5. Р.
- Семенова И.В., Флорианович Г.М., Хорошилов А.В. Коррозия и защита от коррозии. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2002.
- Улиг Г. Г., Реви У. У., Коррозия и борьба с ней. Введение в коррозионную науку и технику. М.: Химия, 1988.
- Розенфельд И. Л. Коррозия и защита металлов. М.: Металлургия, 1970.
- Жук Н. П. Курс теории коррозии и защиты металлов: Учеб. пособие. М.: Металлургия, 1976.
- Сухотин А.М. Физическая химия пассивирующих пленок на железе. Ленинград: Химия, 1989.
- Колотыркин Я. М. Металл и коррозия. М.: Металлургия, 1985.
- Реми Г. Курс неорганической химии, Т. 2. М.: Мир, 1963.
- Devine Т.M. Mechanism of intergranular corrosion and pitting corrosion of austenitic and duplex 308 stainless steel // J. Electrochem. Soc. 1979. 126. № 3. P. 374-385.
- Королев M.Л. Азот как легирующий элемент стали. M.: ГНТИ, 1961.
- Самсонов Г.B. и др. Анализ тугоплавких соединений. M, 1962.
Дополнительные файлы
